師范院校物理實驗教學(xué)探索
時間:2022-12-05 09:35:27
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【摘要】大學(xué)物理實驗是高等院校理工科專業(yè)開設(shè)的基礎(chǔ)實驗課程,在培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力方面發(fā)揮著獨特的作用。本文首先闡述了大學(xué)物理實驗教學(xué)的重要性,提出了師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的問題,然后探討了師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的思路。
【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理實驗;教學(xué)改革;建議
一、引言
大學(xué)物理實驗是高等院校開設(shè)的基礎(chǔ)實驗課程,可以使學(xué)生掌握實驗的基本理論、基本實驗方法和實驗技巧,在培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力方面發(fā)揮著獨特的作用。大學(xué)物理實驗可以使學(xué)生更直觀地理解物理概念和物理規(guī)律,使學(xué)生感覺到物理并不枯燥,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。大學(xué)物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與探索能力,在實驗過程中,學(xué)生在實驗方法、實驗手段和實驗儀器等方面可能產(chǎn)生新的想法,并不斷地改進(jìn)自己的想法,發(fā)揮自己的創(chuàng)造力。大學(xué)物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力,由于某些實驗需要幾個人團(tuán)結(jié)協(xié)作、互相幫助才能取得較好的實驗效果,在此過程中,他們可以體會到團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性。大學(xué)物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,通過做實驗,學(xué)生從日常生活中總結(jié)物理規(guī)律的能力增強(qiáng)了,也善于應(yīng)用物理理論解釋生活中的現(xiàn)象,使他們真正做到學(xué)以致用。大學(xué)物理實驗還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力和動手操作能力。總之,大學(xué)物理實驗在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)和能力方面起著至關(guān)重要的作用。然而,受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響,教師和學(xué)生都不同程度地存在著重視理論、輕視實驗的觀念,使得大學(xué)物理實驗的教學(xué)效果并不十分理想。我國的高等教育工作者對大學(xué)物理實驗教學(xué)提出了很多寶貴的經(jīng)驗和建議[1-4]。本文根據(jù)師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)的實際情況,提出了師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的問題,探討了師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的思路。
二、師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的問題
由于受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響,一些中學(xué)“重視理論,輕視實驗”的觀念很頑固,教師只注重對學(xué)生解題技巧的訓(xùn)練,把解題作為教學(xué)目的,題海戰(zhàn)術(shù)風(fēng)靡許多中學(xué)。學(xué)生很少有機(jī)會去實驗室做實驗,一些實驗設(shè)備形同虛設(shè),只是一種擺設(shè)而已。即使學(xué)生去做實驗,教師的重點也往往放在實驗結(jié)論的歸納總結(jié)上,對學(xué)生的實驗過程重視不夠。因此,這些中學(xué)畢業(yè)的學(xué)生實驗技能很差。而那些注重素質(zhì)教育的中學(xué)則會開設(shè)很多實驗課,學(xué)生對實驗儀器設(shè)備很熟悉,實驗技能和動手操作能力強(qiáng)。由此可以看出,由于學(xué)生的教育背景差異較大,導(dǎo)致學(xué)生在實驗技能方面差異較大。在大多數(shù)師范院校大學(xué)物理實驗的教學(xué)過程中,教師處于中心地位,每次實驗課教師都要花很長時間講解實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?nèi)容、實驗步驟、實驗儀器、如何測量等等,學(xué)生被動地接受知識,然后按照現(xiàn)成的實驗步驟操作獲得數(shù)據(jù),實驗就算做完了。這樣做實驗學(xué)生缺乏積極性和主動性,他們也不認(rèn)真思考,其實收獲是很小的。由于受實驗時間、實驗儀器等條件的限制,通常是一組學(xué)生做同一個實驗,這樣一些不愿意思考的同學(xué)就會偷懶或者濫竽充數(shù),他們不認(rèn)真思考、不動手操作、不觀察實驗現(xiàn)象、不記錄實驗數(shù)據(jù)。照抄同組同學(xué)的實驗報告應(yīng)付教師。這樣,一堂實驗課下來,學(xué)生的思維能力、動手操作能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力都得不到有效地鍛煉,不能達(dá)到大學(xué)物理實驗教學(xué)的目的。近年來,一些師范院校的基礎(chǔ)課程授課學(xué)時減少了,大學(xué)物理實驗的授課學(xué)時也相應(yīng)地減少了,授課教師也很無奈,只能少開展幾個實驗項目,大多數(shù)院校是從力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)四個模塊中各選少量實驗項目。由于開展的實驗項目少,對提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)所起的作用很小,不能達(dá)到大學(xué)物理實驗教學(xué)的目的。
三、師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的建議
1.合理安排實驗項目。針對大一學(xué)生實驗技能差異較大,可以將大學(xué)物理實驗項目分為必修實驗和選修實驗兩類。必修實驗主要是基礎(chǔ)性實驗,內(nèi)容主要是基本物理量的測量和基本儀器的使用,這樣就可以使那些基礎(chǔ)較薄弱、實驗技能較差的學(xué)生從最基礎(chǔ)學(xué)起,培養(yǎng)他們的基本實驗技能,為以后做實驗掃清障礙。選修實驗主要是提高性實驗和設(shè)計性實驗,主要是為那些實驗基礎(chǔ)較好、有創(chuàng)新意識的學(xué)生開設(shè),這部分學(xué)生可以自己選題并設(shè)計實驗方案,然后動手操作、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果,最終得出正確的實驗結(jié)論,這類實驗提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真思考、勇于探索、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神,對于培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性人才有重要的作用。這部分同學(xué)往往對實驗儀器有著濃厚的興趣,他們愿意了解儀器的內(nèi)部構(gòu)造、工作過程和工作原理,可以給學(xué)生提供一些廢棄的儀器進(jìn)行拆裝,讓他們在拆裝的過程中深入地了解儀器。有些同學(xué)還能設(shè)計、組裝、自制實驗儀器,在這過程中滿足了學(xué)生的好奇心,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神,學(xué)生的素質(zhì)得到了較全面的提高。總之,通過合理安排實驗項目,滿足了不同層次學(xué)生的需求,使大學(xué)物理實驗的教學(xué)效果明顯改善。2.開放實驗室。開放實驗室,是高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、實現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)的客觀要求。開放實驗室對于培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、創(chuàng)新能力、探索能力都具有重要作用。目前,大多數(shù)高校都意識到了開放實驗室重要性。許多高校對開放實驗室進(jìn)行了改革,但由于維護(hù)設(shè)備和購置耗材的經(jīng)費(fèi)較少,以及實驗指導(dǎo)教師的工作量難以體現(xiàn),可能影響到教師對此項工作的積極性。因此,高校應(yīng)給予開放實驗室一定的政策支持,使得開放實驗室能夠正常、有效地運(yùn)行。對于部分高校,實驗室全面開放可能困難較大,可以結(jié)合學(xué)校實際情況選擇定期開放或預(yù)約開放兩種方式之一。每學(xué)期初,開放實驗室應(yīng)公布所擁有的儀器名稱、數(shù)量、可以開設(shè)的實驗項目等,通過預(yù)約登記的方式接受學(xué)生的實驗請求,學(xué)生在進(jìn)入實驗室之前應(yīng)閱讀有關(guān)的文獻(xiàn)資料、設(shè)計好實驗方案,在實驗過程中,實驗指導(dǎo)教師應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。通過開放實驗室,打破了封閉實驗室在時間和空間上的限制,使學(xué)生可以更加自由地進(jìn)行科學(xué)探索,進(jìn)行小發(fā)明、小制作、小論文等課外活動,從而提高大學(xué)物理實驗的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。3.改革考核機(jī)制。合理的考核機(jī)制可以督促學(xué)生全面、系統(tǒng)地掌握實驗的基本內(nèi)容和操作過程。對于大學(xué)物理實驗教學(xué)來講,實驗操作過程是非常重要的,為使學(xué)生重視實驗操作過程就必須將其納入考核范圍。大學(xué)物理實驗成績可以包括平時成績(占60%)和期末成績(占40%),二者均是百分制。平時成績依據(jù)預(yù)習(xí)報告(占20%)、課堂提問(占10%)、實驗操作(占40%)和實驗報告(占30%)給出,這樣學(xué)生就會重視實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié),從而督促他們努力做好每一環(huán)節(jié)。期末成績由筆試(占50%)和操作考試(占50%)給出,筆試是閉卷理論考核,操作考試采取抽取題卡的方式,題卡由實驗教師制作,內(nèi)容應(yīng)覆蓋學(xué)生應(yīng)該掌握的內(nèi)容。通過這種過程化的全面的考核方式,全面地考核了學(xué)生實驗?zāi)芰?,對培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)新能力也有重要作用,提高了大學(xué)物理實驗教學(xué)的質(zhì)量。4.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。實驗教師應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè),將實驗內(nèi)容、實驗儀器的使用等放到網(wǎng)絡(luò)平臺上,學(xué)生就可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)習(xí),他們可以直觀形象地預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容、實驗儀器的結(jié)構(gòu)與使用方法等,提高預(yù)習(xí)效果。這樣學(xué)生在做實驗之前就將實驗內(nèi)容、實驗注意事項、實驗儀器等進(jìn)行充分了解,學(xué)生就可以集中精力去發(fā)現(xiàn)和探討實驗過程中出現(xiàn)的問題。實驗教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生如何查閱與實驗項目相關(guān)的文獻(xiàn)資料。經(jīng)驗表明,大多數(shù)學(xué)生對中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫等網(wǎng)絡(luò)資源知之甚少,有的學(xué)生甚至都不知道有這樣的數(shù)據(jù)庫資源。教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生如何利用這些網(wǎng)絡(luò)資源查找文獻(xiàn),學(xué)生通過查找文獻(xiàn),就可以了解實驗的各種問題及解決辦法、了解實驗的新方法以及實驗的最新進(jìn)展,從而使學(xué)生更深入地理解實驗、拓展知識的深度和廣度。大學(xué)物理實驗教學(xué)應(yīng)充分利用慕課資源。通常來講,慕課都是世界知名學(xué)校開設(shè)的,他們的實驗儀器齊全,也有很多尖端的大型儀器,而在普通本科院校是沒有這些高科技儀器設(shè)備的。這樣,學(xué)生可以通過慕課了解到高科技儀器設(shè)備的原理和操作等,從而使學(xué)生了解到高科技前沿,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,開拓他們的視野。此外,慕課不受時間和空間上的限制,根據(jù)學(xué)生自身的水平,隨時可以回放,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯提高。
四、結(jié)束語
要想提高師范院校大學(xué)物理實驗教學(xué)的質(zhì)量,應(yīng)該根據(jù)院校自身的特點和實際情況,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、探索能力、理論聯(lián)系實際的能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力和動手操作能力為目的,探索切合可行的教學(xué)方法。如何更好地發(fā)揮大學(xué)物理實驗的作用,培養(yǎng)出合格的高素質(zhì)人才和創(chuàng)新型人才,還需要從事大學(xué)物理實驗教學(xué)工作的教師不斷地總結(jié)經(jīng)驗、努力地改革創(chuàng)新。
作者:劉立華 張 勇 單位:1.吉林師范大學(xué)物理學(xué)院 2.物理國家級實驗教學(xué)示范中心
【參考文獻(xiàn)】
[1]石明吉,張定群.大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的問題及應(yīng)對策略,南陽師范學(xué)院學(xué)報,2011,10(9):97-101.
[2]謝莉莎,肖蘇,鄧小玖.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的思考與實踐,合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2009,23(1):19-22.
[3]李永濤,毛巍威,劉猛洪,包剛,李三龍,葛智勇,李興鰲.提高大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量的思考,大學(xué)物理實驗,2013,26(1):117-119.
[4]倪燕茹.地方本科院校大學(xué)物理實驗課程融合“慕課”教學(xué)模式必要性的思考,大學(xué)物理實驗,2014,27(6):118-120.